恆星系統
恆星系統或恆星系是少數幾顆恆星在互繞的軌道上[1]受到重力吸引的約束。受重力約束的一大群恆星通常稱為星團或星系,然而廣義上講,它們也是恆星系統。不要將恆星系統與行星系統相混淆,後者包括行星和類似的天體(如彗星)。
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聯星系統
編輯由兩顆恆星組成的恆星系統被稱為「聯星」,「聯星系統」或「物理雙星」。如果沒有潮汐效應,沒有來自其它力的擾動,也沒有從一顆恆星到另一顆恆星的質量轉移,這樣的系統是穩定的,並且兩顆恆星都將無限期地以系統的質量中心為焦點,各自在橢圓軌道上運行[來源請求] (參見二體問題)。聯星系統的例子有天狼星、南河三和天鵝座X-1,其中的最後一個可能是由恆星和黑洞組成。
聚星系統
編輯聚星或物理聚星是超過兩顆以上恆星組成的系統[2][3]。聚星系統如果由三顆恆星組成,就稱為三合星、三重星或三元星;四顆星的系統稱為四重星或四合星;五顆星組成的稱為五重星;六顆星組成的稱為六重星;七顆星組成的稱為七重星,依此類推。這些系統都遠小於有100至1,000顆恆星,動力學系統更複雜的疏散星團[4]。
動力學
編輯理論上,模擬一個聚星系統比模擬聯星系統更困難,當多體問題的動力系統介入時,可能呈現渾沌的行為。許多小集團的恆星被發現是不穩定的,一旦發生一顆星與另一顆星過度的接近,便會發生加速而會從系統中逃逸掉[5]。如果這個系統出現埃文斯所謂的階式模型[6],還是有可能穩定。在階式模型系統內,恆星被分成兩個小集團,各自在較大的軌道上繞著共同的質心運轉;每個小集團也都是階式模型,意味著小集團又必需再分為更小的次集團,而且一直如此的細分下去。在這樣的情況下,各個恆星的運動將持續的以接近穩定的軌道,遵循克卜勒的軌道繞著系統的質量中心[7]。不同於擁有數量龐大恆星,且動力學系統更為複雜的星系和星團。
觀測
編輯許多已知的聚星系統都是三合星;更多星的聚星系統則隨著恆星數量的增加而呈指數性的減少[8]。 例如,在1999年修訂的Tokovinin目錄[3]中列出的物理聚星,728個系統中有551個是三合星。但是因為選擇效應,我們在這些知識上的統計常是殘缺不全的[9], §2.。
由於前面提到在動力學上的不穩定,三合星通常都是階式模型:它們包含兩顆靠近的聯星對和一顆距離較遠的伴星。有著更多恆星的聚星系統也都是階式模型。[8]目前所知最多的是六重星系統,例如北河二(雙子座α),它是一對聯星以更遠的距離繞著另一對各自也是聯星的聯星系統。另一個六顆星的系統是ADS 9731,它由兩對三合星組成,每一對都是伴隨著一顆單獨恆星在軌道上運轉的光譜聯星。
例子
編輯聯星
編輯三合星
編輯- 北極星:北極星是一組三合星,主星是靠得很近的一對聯星—近得在2006年被哈伯太空望遠鏡拍到之前只能從對主星的重力拖曳上察覺到。
- 半人馬座α:是一組由兩顆黃矮星(半人馬座αA和半人馬座αB)組成的聯星為主的三合星,另一顆遠離的紅矮星就是比鄰星。A和B是物理聯星,在一個最近距離11天文單位,最遠距離36天文單位的離心軌道上互繞;比鄰星在非常遙遠的距離(~15,000天文單位)與A和B互繞著。但是這個距離相較於其他的恆星仍是非常的近,也仍然受到A和B的重力拘束著[10]。
- HD 188753是位於天鵝座,距離地球149光年遠的三合星系統。這個系統由黃矮星HD 188753 A、橙矮星HD 188753 B、和紅矮星HD 188753 C組成;B和C成一個集團以156天的週期互繞,A的軌道週期則為25.7年。
四合星
編輯- 五車二:由距離太陽系約42光年的一對紅矮星圍繞的一對巨星。它的視星等大約為 − 0.47,使五車二成為夜空中最亮的星星之一。
- 半人馬4[11]
- 開陽:曾經是被發現的第一對聯星在1650年就被喬瓦尼·巴蒂斯塔·里喬利發現[12],p. 1[13]。但它在更早期就被貝內代托·卡斯泰利伽利略觀察到[來源請求]。之後,光譜學揭露,開陽A和開陽B本身也都是聯星[14]。
- HD 98800
- 有行星PH1的克卜勒-64系統:2012年由行星獵人小組發現有行星(該小組是宇宙動物園的一部分)。圍繞四顆恆星中的兩顆恆星運行,是第一顆已知有行星的四重星系統[15]。)
- KOI-2626是第一個擁有地球大小行星的四重星系統[16]。
- 天廩三(金牛座ξ):位於222光年外的是一顆光譜食四重星,由三顆藍白B型主序星和一顆F型星組成。其中兩顆恆星處於近距離軌道,每7.15天圍繞對方旋轉一圈,並以145天的週期圍繞第三顆恆星運行。第四顆恆星以大約50年的週期繞著這三顆恆恆星運行[17]。
五重星
編輯- 牛宿一(摩羯座β)
- 參宿三(獵戶座δ)
- HD 155448[18]
- KIC 4150611[16]
- 1SWASP J093010.78+533859.5[19]
六重星
編輯七重星
編輯八重星
編輯相關條目
編輯註解
編輯參考資料
編輯- ^ A.S. Bhatia (編). Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0.
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外部連結
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- NASA Astronomy Picture of the Day: Alpha Centauri system (23 March 2003)
- Alpha Centauri, APOD, 2002 April 25 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- General news on triple star systems, TSN, 2008 April 22 網際網路檔案館的存檔,存檔日期3 April 2019.
- The Double Star Library 網際網路檔案館的存檔,存檔日期15 December 2008. is located at the U.S. Naval Observatory
- Naming New Extrasolar Planets (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)